利用翻轉課堂消除前概念對物理實際問題解決消極效應的策略研究

陳楠

摘 要： 初中生在學習物理的過程中，會根據自己的觀察體驗形成一些不正確的前概念，這些前概念會影響學生對實際問題的解決。教師通過翻轉課堂教學模式，利用教學視頻提供豐富的教學素材，挖掘前概念的形成原因和加強課前探究性實驗的指導等策略，以有效消除前概念帶來的消極效應。

關鍵詞： 翻轉課堂 前概念 初中物理

初中物理教學注重現象分析，出現的問題往往與實際生活聯系非常緊密。然而學生面對這種類型的問題往往無從下手，又存在一定的前概念。前概念指的是學生在接受物理教育之前或者在物理學習過程中，通過自己的觀察、體會形成的對各種物理現象、物理過程和物理概念的原有認識。這些概念往往和科學概念之間存在較大的差距，甚至完全相反。導致不能有效提取關鍵信息，形成對應的正確的物理模型，正確運用物理規律和概念，從而形成科學的解決方法和流程。由此可以看出，引導學生形成正確的前概念，或者打破原有的錯誤前概念，構建科學的概念，對學生物理學習、解決聯系實際的問題非常重要。

一、利用教學微視頻提供相關教學素材，引導學生形成正確的前概念。

八年級的學生接觸到摩擦力的時候，往往會根據生活中的一些感性認識，從字面意思理解兩種摩擦形式，以為運動的物體發生的是滑動摩擦，靜止的物體發生的是靜摩擦。一旦形成這樣錯誤的前概念之后，在后續判斷中，學生將難以形成科學的、正確的思路。如何才能避免這樣的錯誤前概念的形成呢？教師可以在課堂教學之前，以教學微視頻形式提供相關的教學素材，供學生學習和思考，搶在學生形成頑固的錯誤前概念之前，打破學生在日常生活中的錯誤認識，是有效消除前概念消極效應的有效策略之一。如摩擦形式判斷問題中，教師在微視頻中先對正確的概念進行解讀，讓學生理解何為滑動摩擦、何為靜摩擦，區分的關鍵在于物體與接觸面之間發生的是相對運動還是相對運動的趨勢；然后通過一些典型實例讓學生辨析，如擦黑板過程中，黑板和黑板擦受到的是什么摩擦？爬桿的運動員在爬桿過程中，運動員的手受到的是什么摩擦？通過對實例的分析，學生歸納發現，黑板受到的是滑動摩擦，爬桿的運動員在動，受到的卻是靜摩擦。通過微視頻素材的引入和教師的引導，幫助學生形成正確的前概念。在這個過程中，保證學生在學習過程中的主體地位，發揮教師“導”的作用，學生的先學一方面有助于消除錯誤前概念給學生學習帶來的困難，另一方面學生的反饋有助于教師在后續教學過程中調整教學進程，更好地促進學生學習方式調整。

二、挖掘錯誤前概念的成因，利用翻轉課堂的教學模式激發學生的思維沖突。

重200N的物體在水平桌面上受到一個水平向右的20N的拉力，物體做勻速直線運動，物體受到的摩擦力為______N，如果拉力增加到40N時，物體受到的摩擦力為____N。有相當一部分學生面對這個問題的時候會認為第一次摩擦力是20N，而第二次摩擦力為40N。學生為什么會得出這個錯誤答案呢？這部分學生在靜摩擦力的實例分析過程中，忽視對物體狀態的分析過程，僅重視最終的結論部分，從而機械形成“F=f”的錯誤前概念。當情況發生改變之后，由于缺乏分析問題的能力，形成錯誤的答案。為了避免這樣的錯誤前概念的形成，一方面在之前的靜摩擦力教學過程中，教師要更注重學生對物體狀態分析的訓練，另一方面針對以上問題，提供兩種不同的分析過程，分析過程一：因為靜摩擦力始終等于拉力，摩擦力的大小隨著拉力的變大而變大，所以第一次摩擦力為20N，第二次為40N；分析過程二：當拉力等于20N時，因為物體處于平衡狀態，拉力和滑動摩擦力為一對平衡力，而滑動摩擦力的大小只和壓力的接觸面粗糙程度有關，所以僅是增大拉力，壓力和接觸面粗糙程度沒有發生變化的話，滑動摩擦力大小不變。布置學生在課前對兩種分析過程進行辨析，哪一種分析是正確的，錯誤的分析過程錯在哪里，正確的分析過程遵循一個怎樣的科學過程。今后再遇到摩擦力大小的問題時，首先應該關注哪些問題。通過這些問題的拋出激發學生形成原有概念和新概念之間的沖突，從而重新審視原有知識體系和概念，對錯誤的概念進行修正，對正確的認識進行強化，對知識體系進行重新建構，從源頭消除錯誤的前概念對后續學習的干擾。教師通過激發學生的思維沖突，促進學生主動參與學習，積極主動地思考，從而有效避免錯誤前概念的形成。

三、加強課前探究性實驗指導，發揮前概念積極方面的影響。

摩擦力的方向問題一直是學生比較頭大的問題，對于“相對于接觸面的移動方向（移動趨勢）”理解和應用都存在不小的困難。學生根據生活經驗往往會產生摩擦力的方向和移動方向相反的錯誤前概念，進而發生錯誤。如果可以利用翻轉課堂的教學模式，加強教師在課前對學生探究性實驗的指導，形成正確的前概念可以達到事半功倍的效果。針對摩擦力的方向問題，教師在課前布置學生利用刷子模擬摩擦的過程，通過觀察刷毛的形變方向，從而得出摩擦力的方向。物體A在水平桌面上向右活動，用刷子模擬水平桌面，觀察到刷毛向右擺動，從而給A施加一個水平向左的作用力，這就是桌面對物體A的摩擦力。然后結合概念，A相對于桌面向右移動，判斷出A所受的摩擦力水平向左；然后用刷子模擬A，用同樣的方法觀察水平面受到的摩擦力的方向。學生通過教師的科學指導，對探究性實驗的觀察，強化對概念的理解和記憶，形成正確的前概念，發揮前概念對后續學習的積極方面的效應，提高學生的學習效率。

四、結語

傳統物理教學，物理問題數學化、文科化的傾向越來越明顯，學生形成物理思維方法和學習方法的機械式傾向。學生從實際問題到抽象思維之間，由于前概念的影響，產生巨大的鴻溝，成為解決問題的一大障礙，教學中我們要深入了解學生解決問題的前概念，采取針對性策略，提高學生解決問題的能力。

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